2008 Fiscal Year Annual Research Report
キャピラリー電気泳動反応器による生体分子間相互作用の総合的定量解析システム
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20550070
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
星野 仁 Tohoku University, 大学院・環境科学研究科, 教授 (20124620)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 透 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 助教 (30361166)
壹岐 伸彦 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 准教授 (50282108)
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| Keywords | 生体分子間相互作用 / 定量的解析 / 反応速度論 / 平衡論 |
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| Research Abstract |
本研究計画では, 生体分子コンプレックスの結合能を総合的に定量評価するための新しい方法論を創出するために, 1, 動的アプローチとして, キャピラリー電気泳動反応器(CER)による生体分子コンプレックスの解離反応速度論解析の方法論を確立し, 2, 静的アプローチとして, キャピラリー電気泳動(CE)を用いた生体分子コンプレックスの熱力学的平衡定数の測定法の確立を目指す.
平衡物性や構造, その機および諸物性に関する研究が進んでおり, それらの情報を入手しやすいこと, および, キャピラリー電気泳動への適合性の良さを勘案して, Zinc-finger系をモデル物質系としてその解離反応速度解析を検討した. Zinc-finger proteinを構成するZinc-fingerドメインは亜鉛と結合することによって立体構造が維持される金属タンパク(Zn(II)-Zinc-finger complex : [zfp-Zn(II)]と略)である. ここでは特に, CERによる[zfp-Zn(II)]の解離反応速度論について検討を行ったところ, 予想以上に[zfp-Zn(II)]の解離反応が速く, キャビラリー電気泳動の時間スケールではその解離反応を追跡できないことが分かった. そこで, 逆に[zfp-Zn(II)]の解離反応が速いことを利用して, アフィニティーCEの手法を用いて[zfp-Zn(II)]の熱力学的結合パラメーターである結合定数(K_b)を得ることに成功した.
一方, Zinc-finger protein系以外の生体分子コンプレックス系へのCERの適用を試みたところ, DNA結合タンパクの一種であるsingle-stranded DNA binding protein (SSB)と一本鎖DNA(ssDNA)との複合体[SSB-ssDNA]系の解離反応速度解析に成功し, その解離反応速度定数(k_d)を得ることに成功した.
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